JP2009065143A - 光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体基板24上に形成された下部電極層26と、下部電極層26上に形成された赤外線吸収層36と、赤外線吸収層36上に形成された上部電極層38とを有し、赤外線吸収層36は、方向によって寸法の異なる量子ドット30が積層されてなり、偏光方向に応じて赤外線に対する感度を有する波長が異なっている。
【選択図】 図4
Description
上述のように、図19に示すような構造を有する多波長型の赤外線検知器には、複数の赤外線吸収層のそれぞれについて、赤外線吸収層を含む半導体層をエッチングにより除去して電極を形成する必要がある。このため、電極形成工程が煩雑なものとなる。また、赤外線吸収層を除去したのでは、除去した分だけ赤外線を検知することができなくなり、赤外線検知器としての感度の低下することになる。
本発明の第1実施形態による光半導体装置について図4乃至図9を用いて説明する。図4は本実施形態による光半導体装置における受光素子の構造を示す断面図、図5は本実施形態による光半導体装置の全体構造を示す概略図、図6乃至図8は本実施形態による受光素子の製造方法を示す工程断面図、図9は本実施形態の変形例による光半導体装置の全体構成を示す概略図である。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態による光半導体装置について図10を用いて説明する。図10は本実施形態による光半導体装置の全体構成を示す概略図である。なお、第1実施形態による光半導体装置と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
本発明の第3実施形態による光半導体装置について図11を用いて説明する。図11は本実施形態による光半導体装置の全体構成を示す概略図である。なお、第1及び第2実施形態による光半導体装置と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
本発明の第4実施形態による受光素子の製造方法について図12及び図13を用いて説明する。図12及び図13は本実施形態による受光素子の製造方法を示す工程断面図である。なお、第1乃至第3実施形態による光半導体装置と同一の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
本発明の第5実施形態による発光素子について図14乃至図18を用いて説明する。図14は本実施形態による発光素子の構造を示す断面図、図15は本実施形態による発光素子の発光原理を説明する図、図16乃至図18は本実施形態による発光素子の製造方法を示す工程断面図である。
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
ことを特徴とする光半導体装置。
前記入射光の偏光方向を制御する偏光制御部と、
前記偏光制御部による前記偏光方向の制御と同期して、前記活性部が発生した前記電気信号を読み出す読出部とを更に有する
ことを特徴とする光半導体装置。
前記偏光制御部は、前記入射光を直線偏光に変換する偏光子を有し、前記偏光子の向きを制御することにより、前記直線偏光の偏光方向を制御する
ことを特徴とする光半導体装置。
前記偏光制御部は、前記入射光を直線偏光に変換する偏光子と、前記直線偏光の偏光方向を切り替える液晶フィルタとを有する
ことを特徴とする光半導体装置。
前記偏向制御部は、前記入射光を、互いに直交する第1の直線偏光成分と第2の直線偏光成分とに分離する偏光分離部と、前記第1の直線偏光成分及び前記第2の直線偏光成分のいずれか一方を選択的に前記活性部に入射するシャッタ部とを有する
ことを特徴とする光半導体装置。
前記入射光は、赤外線である
ことを特徴とする光半導体装置。
ことを特徴とする光半導体装置。
前記量子ドットは、As源としてAs4分子線を用いた分子線エピタキシー法により成長したものである
ことを特徴とする光半導体装置。
前記量子ドットは、傾斜基板上に成長したものである
ことを特徴とする光半導体装置。
前記量子ドットは、InGaAs又はInAsよりなる
ことを特徴とする光半導体装置。
前記活性部は、複数の前記量子ドットが中間層を介して積層されてなる
ことを特徴とする光半導体装置。
12…量子ドット
14…傾斜基板
16…ステップ
18…量子ドット材料
20…量子ドット
22…受光素子
24…半導体基板
26…下部電極層
28…中間層
30…量子ドット
32…量子ドット層
34…中間層
36…赤外線吸収層
38…上部電極層
40…電極
42…電極
44…読出回路
46…偏光子
48…制御部
50…同期信号生成部
52…波長フィルタ
54…偏光子
56…液晶フィルタ
58…制御部
60…同期信号生成部
62…偏光ビームスプリッタ
64…ミラー
66a、66b…シャッタ
68a、66b…制御部
70…同期信号生成部
72…傾斜基板
74…傾斜基板
76…下部電極層
78…多重量子井戸層
80…量子ドット
82…量子ドット層
84…中間層
86…発光層
88…上部電極層
90…電極
92…電極
94…サブバンド
96…キャリア
100…基板
102…第1の電極層
104…第1の赤外線吸収層
106…第2の電極層
108…第2の赤外線吸収層
110…第3の電極層
112…電極
114…共通電極
116…電極
Claims (10)
- 方向によって寸法が異なる量子ドットを有し、入射光が入射され、前記入射光の偏光方向に応じて異なる波長の光を光電変換して電気信号を発生する活性部を有する
ことを特徴とする光半導体装置。 - 請求項1記載の光半導体装置において、
前記入射光の偏光方向を制御する偏光制御部と、
前記偏光制御部による前記偏光方向の制御と同期して、前記活性部が発生した前記電気信号を読み出す読出部とを更に有する
ことを特徴とする光半導体装置。 - 請求項2記載の光半導体装置において、
前記偏光制御部は、前記入射光を直線偏光に変換する偏光子を有し、前記偏光子の向きを制御することにより、前記直線偏光の偏光方向を制御する
ことを特徴とする光半導体装置。 - 請求項2記載の光半導体装置において、
前記偏光制御部は、前記入射光を直線偏光に変換する偏光子と、前記直線偏光の偏光方向を切り替える液晶フィルタとを有する
ことを特徴とする光半導体装置。 - 請求項2記載の光半導体装置において、
前記偏向制御部は、前記入射光を、互いに直交する第1の直線偏光成分と第2の直線偏光成分とに分離する偏光分離部と、前記第1の直線偏光成分及び前記第2の直線偏光成分のいずれか一方を選択的に前記活性部に入射するシャッタ部とを有する
ことを特徴とする光半導体装置。 - 方向によって寸法が異なる量子ドットを有し、電気信号が入力され、前記電気信号を光電変換することにより、波長によって偏光方向の異なる多波長の光を発光する活性部を有する
ことを特徴とする光半導体装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光半導体装置において、
前記量子ドットは、As源としてAs4分子線を用いた分子線エピタキシー法により成長したものである
ことを特徴とする光半導体装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光半導体装置において、
前記量子ドットは、傾斜基板上に成長したものである
ことを特徴とする光半導体装置。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光半導体装置において、
前記量子ドットは、InGaAs又はInAsよりなる
ことを特徴とする光半導体装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光半導体装置において、
前記活性部は、複数の前記量子ドットが中間層を介して積層されてなる
ことを特徴とする光半導体装置。
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